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信息时代的大地图，遥感可以先行

 

习总在今年院士大会上约一个小时的讲话中，用了约十二分之一篇幅来讲康熙组织、制作的《皇舆全览图》。高度评价它“科学水平空前”，居于“世界前列”[1]；又总结了我国后来落后的教训。这对于我们搞地理、测绘、地图、遥感的人是很大的激励，也是很大的压力。

 

习总讲的教训是什么呢？一是这么好的地图，秘藏于内府，没在中国当时的社会经济中发挥作用；二是没有接棒人，基本上就停在那里了。结果是使西方在相当长一个时期内对我国地理的了解要超过中国人。

 

我国国家大地图集的概念，应该来自“向科学进军”的1956年，为“十二年科学发展规划” 重大研究任务之一，成立了以竺可桢为主任的国家大地图集编纂委员会。当时计划是按自然、普通、历史、农业、等，分集出版。但直到1964年第一部综合性的自然地图集才得以出版送审稿，由竺可桢写序。正式出版在1965年10月，已是文革前夕，竺可桢的序言已撤消。

直到“科学的春天”，1981年12月，我国才正式启动了国家大地图集第二次编制工作。经

过十多年的努力，先后编制完成了农业、经济、普通、自然等国家地图集。但是，我国30余年发展之快，这种纸质分集出版的国家大地图集恐怕是无法满足需求的，例如中华人民共和国国家历史地图集到2012年6月1日，才出第1册（共3册）[4]。

 

所以必须应用“科学水平空前”，居于“世界前列”的信息科学技术，来制定和及时更新国

家大地图，并在信息获取的广度上，从国家走向全球。为此，有识之士做了大量的努力。例如陈述彭先生去世前不久，还在呼吁要搞信息时代的中国大地图，或者地球系统网络平台[2]。最近，国家测绘局改名为国家测绘地理信息局，其实都是在考虑接棒，就是要搞以大地表面经、纬度、空间位置为索引的综合国情共性关键数据库，或者说“百科全书”。

 

综合到什么程度？9.11事件以后，美军搞人文地形系统。从2006年开始配备这样的人文地形图到伊拉克、阿富汗前线部队 [3]。这说明了一个新的潮流。另一个例子是谷歌地图，我们也有了天地图，但怎么超越？国家也立项支持测绘行业的业务拓展到基础地理信息。这是走综合路子的美好尝试。但是道路依然很漫长。

 

总之，我们需要一个地理国情的综合系统。数据来自各行各业，来自历史地理、人文地理、自然地理；包括各种社会、经济、民族、宗教、生态、环境、疾病、健康、灾害、民风、舆情等；同时也可以及时为各行各业生产出他们需要的专题图件，或者作为地表过程的科研平台。

 

但是，各种数据的比例尺，或者分辨率是不一样的，要包容各种不同形式的数据输入，又能灵活输出用户所要求的比例尺或分辨率，同时要及时更新几十颗、上百颗卫星的遥感数据、机载数据和地面数据，这就需要尺度转换的理论和方法。

 

例如：历时约7年的第二次全国土地调查（简称二调），怎么说明20.3亿亩耕地这一结果的可靠性，其随机截断误差、系统误差究竟有多少是尺度差异带来的？系统误差如何纠正？今后又如何年度更新？

土壤污染普查，涉及630万平方公里，按每平方公里一个采样点计，数据已是海量，但仍不适应土壤污染现状的宏观把握和对土壤治理图件的要求。是否需要补测，如何补测？

全国有三次土壤侵蚀普查，分别应用了三种不同分辨率的遥感数据，目前从遥感数据和水土侵蚀模型得出的黄河流域总输沙量吻合较好，但仍需掌握更小支流流域模型与真实的对照，才能用于风险预估和决策依据。这又直接需要对尺度效应的研究和规律探索。

 

综上所述，国家大地图集的概念，由于行业差异，各分集出版时间差距太大，已经逐渐失去了综合这一大特色，成了行业（或专题）地图的分集的统称。目前信息科学技术的发展，已经使“大地图集”的概念可以进化为综合性更强的“大地图”。而全球的卫星（和部分地面）数据覆盖，也为我们自主产权的大地图，立足中国，走向世界创造了条件。当然困难是很大的，这种跨地区跨行业的协同创新，不是我们地理、测绘、遥感、等少数几个学科或部门能完成的，这需要更高层级上的顶层设计和组织实施。但是，毕竟国家已经有了海量的数据积累（仅以二调为例，即达约150TB），每天仍有海量遥感数据的源源不断产生。如何消化理解这些海量数据，使之成为能为国家、各行业、以及公众服务的信息产品，并从这个过程中归纳出一些规律性的东西，积累遥感服务于“信息时代的大地图”的经验，则是完全可以先行一步的。回到康熙的《皇舆全览图》，尽管从1708年下旨正式启动到1718年第一稿完工，花了十年。但正式启动之前的预研和试点，就花了近二十年（一般从1689年左右算起）。所以，遥感先行一步，开始搞尺度效应研究、行业调研和参与小流域治理试点，是必要的，也是可行的[5]。

 

[1] 习近平，在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话， 2014年6月10日人民日报，第2版

[2] 陈述彭，建设地球系统模拟网络平台 提高应对灾害的宏观调控能力，中国科学院院士建议，2008年第4期，总第174期。

[3] 庞超伟，人文地形图与文化建模仿真技术，科技日报2014年5月14日，第3版

[4] 国家地图集编纂委员会 编，中华人民共和国国家历史地图集（第1册），中国社会科学出版社，2012-06-01，ISBN：9787500469278

[5] 李小文，王祎婷，定量遥感尺度效应刍议，地理学报，第68卷 第9期，2013年9月，1163－1169页。

 

 

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